第３３卷第１期 黑龙江电力 ２０１１年２月 高压输电线路驱鸟试验研究 陈晓东 ，孙福军 ，刘 洋 ，孟兆新 ，杨伟光’，宋惠东。，崔强强 （１．齐齐哈尔电业局，黑龙江齐齐哈尔１６１００５；２．黑龙江省电力有限公司，黑龙江哈尔滨１５００９０； ３．东北林业大学，黑龙江哈尔滨１５００４０；４．黑龙江省电力勘察设计研究院，黑龙江哈尔滨１５００１０） 摘要：根据齐齐哈尔地区高压输电线路鸟害事故频繁发生的情况，分析了鸟害产生的原因，对苍鹭、白鹳等大型鸟 类制定并进行了驱赶试验，即光照驱鸟、超声波驱鸟、声音驱鸟、短针微创式防鸟刺驱鸟、电击板驱鸟实验。分析了 各种驱鸟方式的优势和不足，并结合实际应用环境，选择最有效的驱鸟方式进行驱鸟，降低高压输电线路鸟害故障 率，保障了电网的安全运行。 关键词：驱鸟；试验；输电线路 中图分类号：ＴＭ７５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—１６６３（２０１１）Ｏ１—００５３—０５ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｈｉｇｈ——ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏｄｏｎｇ ，ＳＵＮ Ｆｕｊｕｎ２，ＬＩＵ Ｙａｎｇ４，ＭＥＮＧ Ｚｈａｏｘｉｎ ， ＹＡＮＧ Ｗｅｉｇｕａｎｇ ，ＳＯＮＧ Ｈｕｉｄｏｎｇ ＣＵＩ Ｑｉａｎｇｑｉａｎｇ ．（１．Ｑｉｑｉｈａｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｂｕｒｅａｕ，Ｑｉｑｉｈａｒ １６１００５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０， Ｃｈｉｎａ；３．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００４０，Ｃｈｉｎａ；４．Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｈａｒｂｉｎ １５００１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ￣ｅｑｕｅｎｔ ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｂｉｒｄ ｄａｍａｇｅ ｉｎ Ｑｉｑｉｈａｒ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｂｉｒｄ ｄａｍａｇｅ，ｍａｐｓ ｏｕｔ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｇｏｅｓ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｍａｃｒｏ ｂｉｒｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｅｒｏｎ ａｎｄ ｗｈｉｔｅ ｃｒａｎｅ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌｉｇｈｔ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ，ｓｏｕｎｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ，ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ｗｉｔｈ ｓｈｏｒｔ —ｎｅｅｄｌｅ ｍｉｃｒｏ—ｗｏｕｎｄ ｂｉｒｄ—ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ ｎｅｅｄｌｅ ａｎｄ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ｗｉｔｈ ｓｈｏｃｋ ｐｌａｔｅ．Ｉｔ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｄｖａｎｔａ— ｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｂｉｒｄ ｄａｍａｇｅ ｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈ ｇｕａｒａｎｔｅｅｓ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｒｄ ｒｅｐｅｌｌｉｎｇ；ｔｅｓｔ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ０ 引言 目前，随着人们爱鸟、护鸟意识的提高，鸟类的 繁衍数量越来越多，鸟类选择在架空输电线路铁塔 自然保护区。保护区中的湿地有大量的鱼类、水生 动物和水生植物等，因此会吸引大量的食鱼鸟和食 水生植物的鸟，给输电线路的安全运行带来了很大 隐患。这些鸟常以塔杆作为固定的停歇地或在其 上筑巢繁殖，口叼树枝、铁丝、柴草等物，在线路上 塔头频繁筑巢、排粪等活动，导致线路故障发生概 率呈上升趋势，严重地威胁着电力系统及网络的安 全运行。本文利用光、声、电等多种手段对苍鹭、白 鹳等大型鸟类进行驱赶试验，旨在选择最有效的驱 鸟方式来解决输电线路鸟害问题。 空或导线之问穿越飞行，铁丝等物落在横担与导线 之间就会造成线路故障；刮风时，杆塔上的鸟巢被 风吹散掉落在带电导线或悬瓶上，会造成短路接地 １鸟害产生的原因分析 齐齐哈尔市拥有国家级风景名胜区——扎龙 故障；鸟类飞行体形较大的鸟类，如白鹳，其体长 １ ｍ多，翅膀展开更大，飞行在导线问就可能造成相 间短路或单相接地故障。鸟粪闪络指由栖息在杆 收稿日期：２０１０—１２—１５ 作者简介：陈晓东（１９６５一），男，１９８９年毕业于武汉水利电力学院机械工程专业．高级工程师。 一５３— Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｆｅｂ．２０ｌｌ 塔上鸟类排泄物引起的闪络事故。鸟粪污染绝缘 子串，在空气潮湿、大雾时易发生闪络；鸟站在瓷瓶 串（或硅子）上部的横担上向下拉稀屎并沿瓶串下 流时造成单相接地，或者鸟粪随风吹向带电体造成 实验室地点为哈尔滨市动物园，实验对象为鸽 子、白鹳。实验步骤：将设备放置在鸟类活动区，将 盛有鸟食的塑料小盆放在灯前，吸引鸟类过来觅 食，观察鸟类反应。 试验结果如表１所示。在实验室，当鸽子靠近 空气间隙击穿，引起闪络。 经过对齐齐哈尔地区历年输电线路鸟害事故 调查分析，发现事故多数发生在每年３～１Ｏ月份， 在０：ｏｏ－＿６：００时发生次数最多，引起输电线路鸟害 时，设备发出单色光，鸽子都会受到惊吓而飞离，在 确认没有危险时再返回吃食。当用变色光试验时， 鸟类经过了多次试探，最终也对其产生了适应性。 事故最多的鸟种是白鹳和苍鹭。 ２高压输电线路驱鸟试验内容 首先，结合输电线路的实际环境，对白鹳和苍 鹭用以下５种驱鸟方式进行试验：光照驱鸟试验、 超声波驱鸟试验、声音驱鸟试验、短针微创式防鸟 刺驱鸟试验、电击板驱鸟试验。然后，对试验结果 进行分析比较，选择最有效的驱鸟方式。 ２．１光照驱鸟试验 鸟类有发达的视觉，它的眼球是扁圆形的，适 于远视。但是，鸟类的眼内却具有神奇的“双重调 节”（以睫状肌的收缩来改变水晶体的形状、水晶体 与角膜问的距离；改变角膜的凸度）的能力。能在 一瞬间把“远视眼”调节为“近视眼”。一般下眼睑 比上眼睑大，有较大的活动性，通过向上运动而闭 眼。 本试验根据所用光的颜色和强度不同，分为色 光驱鸟、强光驱鸟、闪光驱鸟试验。在光照驱鸟试 验中，当鸟类第一次靠近时，受到突然的发光刺激， 鸟类都会飞离。试验时主要观察鸟类飞离后是否 返回或返回后的反应。 ２．１．１色光驱鸟试验 设备及其工作原理：准备红、黄、绿、蓝、白颜色 的有色塑料薄膜，套在灯头上，使光的颜色发生改 变，变为有色光。设备工作原理如图１所示，正常 情况下只有设备的探测部分工作，当鸟类进入指定 区域时，被探测器检测到，触发光源开关，发出有色 光。 图１ 色光驱鸟试验原理示意图 ・—－——５４・－－—— 将设备置于动物园中对白鹳试验，实验结果相同。 表１色光驱鸟试验结果 ２．１．２强光驱鸟试验 设备及其工作原理：分别调节出３０ ｌｍ、６０ ｌｍ、 １００ ｌｍ、１５０ ｌｍ、２００ ｌｍ、３５０ ｌｍ不同强度的灯光。设 备工作原理如图２所示，正常情况下只有设备的探 测部分工作，当鸟类进入指定区域时被探测器探测 到，触发光源开关，发出强光。 图２强光驱鸟试验原理示意图 实验室地点为哈尔滨市动物园，实验对象为鸽 子、白鹳。实验步骤：将设备放置在鸟类活动区，将 盛有鸟食的塑料小盆放在灯前，吸引鸟类过来觅 食，观察鸟类反应。 试验结果如表２所示。强度小的光照对鸟类 几乎没有影响，当光强超过２００ ｌｍ时，鸽子、白鹳停 留一段时间后飞走。光强度越高，鸟停留的时间就 越短 第３３卷第１期 黑龙江电力 ２０１１年２月 表２色光驱鸟试验结果 ２．１．３闪光驱鸟试验 设备及其工作原理：分别调节出光强１５０ ｌｍ， 频率为１ Ｈｚ、２ Ｈｚ、５ Ｈｚ、１０ Ｈｚ、１５ Ｈｚ、２０ Ｈｚ的灯 光。设备工作原理如图３所示，正常情况下只有设 备的探测部分工作，当鸟类进入指定区域时，被探 测器探测到，触发光源开关，发出闪光。 图３ 闪光驱鸟试验原理示意图 ’ 实验室地点为哈尔滨市动物园，实验对象为鸽 子、白鹳。实验步骤：将设备放置在鸟类活动区，将 盛有鸟食的塑料小盆放在灯前，吸引鸟类过来觅 食，观察鸟类反应。 试验结果如表３所示。闪光对鸟类有很大影 响，其频率很重要，闪光频率为１０ Ｈｚ时驱鸟效果最 好。 表３闪光驱鸟试验结果 ２．２超声波驱鸟实验 设备及其工作原理：利用超声波发生器调制出 ２０ ｋＨｚ、２５ ｋＨｚ、３０ ｋＨｚ、３５ ｋＨｚ频率的超声波。设 备工作原理如图４所示，正常情况下只有设备的探 测部分工作，当鸟类进入指定区域时，被探测器探 测到，触发开关，放出超声波。 图４超声波驱鸟试验原理示意图 实验地点为实验室、扎龙湿地保护区，实验对 象为鸽子、苍鹭等鸟类。 实验步骤：将设备放置在鸟类活动区，将盛有 鸟食的塑料小盆放在灯前，吸引鸟类过来觅食，观 察鸟类反应。 试验结果如表４所示。在超声波试验中，当鸟 类第一次听到超声波的时候 不会受到很强的刺 激，一般会停留一段时间，感觉不适时才飞走。经 过多次试验发现，一段时间后，鸟类对固定频率的 超声波产生了适应性，但对扫频的超声波很难产生 适应性。 表４超声波驱鸟试验结果 ２．３声音驱鸟实验 鸟类听觉很发达，无外耳廓，耳孔通常被耳羽 所覆盖，内耳的构造跟其它脊椎动物相似。 设备及其工作原理：根据鸟类仿生学，录下鸟 类天敌、惊吓时的叫声。设备工作原理如图５所 示，正常情况下只有设备的探测部分工作，当鸟类 进入指定区域时，被探测器探测到，触发开关，播放 驱鸟声音。 一…………………………………………－ 图５声音驱鸟试验原理示意图 实验室地点为扎龙湿地保护区，实验对象为鸽 子、苍鹭等鸟类。 实验步骤：将设备放置在鸟类活动区，将盛有 鸟食的塑料小盆放在灯前，吸引鸟类过来觅食，观 察鸟类反应。 一５５— Ｖ０１．３３ Ｎｏ．１ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｆｅｂ．２０ｌｌ 次听到驱鸟声，蓄 女 均仓皇逃走奎右 ３高压输电线路驱鸟试验分析 但是，其适应性和听觉 一删 明 巴司 １７ｌ 涫 ，都很强，在周围听了一段时间后，就能适应。 表５声音驱鸟试验结果 对以上试验结果进行研究分析如下。 ３．１光照驱鸟 ａ．在色光驱鸟试验中，鸟类对单一色光不太敏 感，对变色光比较敏感，变色光有一定的驱鸟效果， 但鸟类容易适应变色光，驱鸟效果不是太好。 ｂ．在强光驱鸟试验中，光的强度只有达到 ２００１ｍ以上时，才会有较明显的效果。光强度越高， 驱鸟效果越好。 Ｃ．在闪光驱鸟试验中，在相同光强的条件下， 频率１０Ｈｚ的闪光有很好的驱鸟效果。 ２．４短针微创式防鸟刺驱鸟试验 ３．２超声波驱鸟 ’ 设备及其工作原理：采用顶端尖锐可对鸟类造 成微创的防鸟刺，分别选用长度２０ ｒａｉｎ、３０ ｍｍ、４０ ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ规格的防鸟刺。通过鸟类 碰触，对鸟类造成微创。鸟类的脚爪上都覆盖有鳞 片，形状各异，采用坚硬而锐利的钢针，调节好针的 密度，以适应各种鸟类的脚爪。 超声波可以干扰、刺激和破坏鸟类神经系统、 生理系统，使其感觉不适后飞离，但鸟类对固定频 率的超声波适应能力很强，对变频超声波却很难适 应，因此扫频的超声波具有很好的驱鸟效果。由于 超声波方向性很强，只有靠多次反射才能充满整个 区域，在输电线铁塔上空间比较空旷，超声波无法 覆盖整个区域，因此驱鸟效果将大打折扣。 ３．３声音驱鸟 实验室地点为扎龙湿地保护区，实验对象为鸽 子、苍鹭等鸟类。 实验步骤：将盛有鸟食的塑料小盆放在鸟类活 动区域，在其周围铺满防鸟刺。吸引鸟类过来觅 根据鸟类仿生学，录下鸟类天敌的声音，或鸟 类在悲哀、痛苦和惊吓时的叫声，将其转化成数字 信息，把这种叫声播放出去，这种叫声包含着一种 食，观察鸟类反应。 试验结果如表６所示。本试验中，苍鹭飞到周 固有的生物信息，鸟类听到这种悲哀、痛苦和惊吓 时的叫声，就会感到十分痛苦和惊慌，进而离开这 个环境，从而达到驱鸟的目的。 围多次欲落地取食，都被刺伤，最终不再尝试而离 去。试验还发现，钢针越长，越容易弯曲，寿命越 短。 表６短针微创式防鸟刺驱鸟试验结果 开始时，驱鸟声有很好的驱鸟效果，鸟类听到 其它鸟类的哀鸣声也会飞走。但鸟类有很好的听 觉和适应性，一段时问后就能够适应这种驱鸟声 音，因此用声音驱鸟的效果不是太好。 ３．４短针微创式防鸟刺驱鸟 周围布满短而尖锐的防鸟刺对鸟爪造成微创， 使鸟类无法降落，从而起到很好的驱鸟效果。钢针 ２．５电击板驱鸟实验 长度越长，越容易被弯曲，寿命越短，因此１０ ｍｍ长 的防鸟刺既有同样的驱鸟效果，也有较长的使用寿 命，能够长期防鸟。 ３．５电击板驱鸟 设备及其工作原理：设备为电击压板。当鸟类 落到压板上时，压板触发开关，产生高压，对鸟爪进 行电击。 实验室地点为扎龙湿地保护区，实验对象为鸽 子、苍鹭等鸟类。 将压板作为触发开关，用高压电击鸟爪，不会 实验步骤：将盛有鸟食的塑料小盆放在鸟类活 动区域，在其周围铺满防鸟刺，吸引鸟类过来觅食， 观察鸟类反应。 试验结果表明，苍鹭多次欲落到压板上吃食， 却遭到电击，受惊吓后飞走，不敢再次尝试。 一对鸟造成伤害，但会使鸟产生很强的畏惧感，不敢 再落到压板上，从而取得很好的驱鸟效果。 结合以上驱鸟方式试验及具体环境的影响，从 驱鸟效果及鸟类的适应性等方面进行分析，得出各 种驱鸟方式的主要特点，如表７所示。 ５６一 ¨ ｊ心 １ｊ ｊ４结论 参考文献： 通过以上试验分析，从中选出最有效的驱鸟方 张雅明，张强，张进．输电线路鸟害事故原因及预防措施［Ｊ］． 式为闪光驱鸟、短针微创式防鸟刺驱鸟、电击板驱 电力安全技术，２００２（４）． 孙瑜铁．铁岭地区２２０ｋＶ线路鸟害分析及防范措施［Ｊ］．电力 鸟。闪光驱鸟利用频闪的强光对鸟类视觉造成强 安全技术，２００４（４）． 烈刺激，鸟类很难适应，进而实现驱鸟效果；短针微 赵战胜．２２０ｋＶ河临线故障分析及对策［Ｊ］．山西电力，２００２ 创式防鸟刺驱鸟和电击板驱鸟都是通过鸟刺或电 （６）． 击让鸟类受到疼痛刺激，鸟类也无法适应，从而达 韩国平．高压输电线路鸟害故障特征及防止对策［Ｊ］．山西电 到了驱鸟目的。这３种驱鸟方式都能在不伤害或 力，２ｏｏ５（４）． 胡毅．送电线路绝缘子运行性能及分析［Ｊ］．高电压技术，２００１ 尽可能少伤害鸟类的前提下快速将鸟类驱离关键 （２）． 区域，并且鸟类很难适应，从而达到很好的长期驱 余雷，李胜利．输电线路鸟害规律分析及防治对策［Ｊ］．湖北电 鸟效果。实际应用中可以将这３种驱鸟方式结合 力，２００４（４）． 起来使用，能够更好地适应实际环境，使驱鸟功能 尚玉昌．行为生态学［Ｍ］．北京：北京大学出版社，１９９８． 郑光美．鸟类学［Ｍ］．北京：北京师范大学出版社，１９９５． 更加完善。 杨持．生物统计学［Ｍ］．呼和浩特：内蒙古大学出版社，１９９６． １责任编辑侯世春） （上接第５２页） 速便捷，估计精度高。网络的训练过程实际上只是 ［３］ 覃光华．人工神经网络技术及其应用［Ｄ］．成都：四川大学， 确定平滑参数 的过程，人为调节的参数少，这个 ２ｏｏ３． 特点决定了网络以最大限度地避免人为主观假定 ［４］ 贾德香，韩净．基于改进ＢＰ网络的电力系统超短期负荷预测 ［Ｊ］．安徽电气工程职业技术学院学报．２００８，１３（３）：７ｌ一７３． 对估计结果的影响，达到电力系统理想的估计效 ［５］ 刘耀年，李聪．应用动态泛回归神经网络的在线负荷预测［Ｊ］． 果。 东北电力大学学报，２００９，２９（４）：３９—４４． ａｔｅ Ｅｓｔｉｍａｒｉｏｎ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ 参考文献： （６］ Ｒｏｙ Ｈｏｆｆｍａｎ．Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ＳｔＮｅｔｗｏｒｋｓ『Ｊ］．ＰＳＣＥ．２００６． ［１］吴耀华．基于ＧＭ—ＧＲＮＮ的电力系统长期负荷预测［Ｊ］．继电 ［７］ 姚李孝，刘学琴，伍利，等．基于广义回归神经网络的电力系统 器，２００７，３５（６）：４５—４８． 中长期负荷预测［Ｊ］．电力自动化设备，２００７，２７（８）：２６— ［２］ 栾兆文，王庚．电力系统状态估计算法研究［Ｊ］．电力系统及其 ２９． 自动化学报．１９９８（１２）：１３—１６． 《责任编辑李世杰） 一５７一
